一、整体概述

内河、跨海桥梁主动防撞预警系统依靠多类感知设备协同完成船舶轨迹跟踪、超高检测、身份识别、视频取证四大核心业务。毫米波雷达、激光测高仪、AIS 接收机、AI 可见光相机四类硬件各司其职，数据融合后实现分级预警，四者功能无重复、技术互补，下文拆解各自定位、适用场景、优缺点。

二、各设备详细分工

1. 毫米波雷达：运动目标跟踪与碰撞风险预判核心

核心职责

1. 3~5km 远距离全域扫描通航水域，输出船舶实时坐标、航速、航向、船体长宽轮廓；
2. 持续多帧目标跟踪，结合 CPA/TCPA 算法计算最近会遇距离、碰撞剩余时间，预判船舶偏航、逼近桥墩风险；
3. 恶劣气象下作为主感知源，支撑全天候不间断监测。

技术优势

电磁波可穿透暴雨、浓雾、黑夜，完全不依赖光照；动态输出船舶运动参数，是碰撞预警的底层数据源。

局限性

高程测量精度不足，无法精准判定船舶超高；无可视化画面，不能作为违规取证依据；水面浪涌、飞鸟易产生杂波，依赖后端 AI 降噪算法过滤虚警。

2. 激光测高仪：船舶通航净高精准检测专用设备

核心职责

1. 横向扫描桥梁通航断面，采集船体最高点高程数据；
2. 联动水位传感器动态修正实时通航净空高度，精准识别超高通航船舶；
3. 输出高精度高程数据，作为超高告警的判定依据。

技术优势

静态测高精度可达 ±5cm，晴、小雨环境下检测稳定，是行业超高检测主流硬件。

局限性

重度大雾、强降雨会大幅衰减激光光束，高程数据失效；仅负责高度测量，不具备远距离船舶轨迹跟踪能力。

3. AIS 船舶自动识别接收机：船舶身份与静态信息采集单元

核心职责

1. 接收船舶自带 AIS 电台广播信号，解析 MMSI 编号、船名、船长船宽、货物类型、经纬度、航速航向；
2. 区分普通货船、危化品运输船、客运船舶，对接海事平台完成船舶溯源；
3. 给雷达跟踪目标绑定身份标签，实现差异化分级预警（危化船提前加长预警时长）。

技术优势

提供船舶完整身份档案，实现通航精细化管控，满足海事监管业务需求。

局限性

小型渔船、快艇普遍未安装 AIS 设备，存在目标漏检；信号传输存在延迟，无法捕捉船舶瞬时变道、机动行为。

4. AI 可见光摄像头：可视化复核与违规视频取证单元

核心职责

1. 实时采集航道视频画面，AI 视觉辅助校验船舶轮廓、高度；
2. 全时段录像存储，船舶超高、偏航违规行为留存影像证据，用于事后核查；
3. 搭配红外补光灯，满足常规夜间可视化查看需求。

技术优势

画面直观，可人工复核传感器告警；设备轻量化，适配老旧桥梁低成本改造。

局限性

大雾、暴雨、逆光强光环境成像模糊；无补光纯黑场景识别效果大幅下降，仅作辅助校验，不做主判定依据。

三、极简职能总结

1. 毫米波雷达：管船舶轨迹，全天候预判撞桥风险；
2. 激光测高仪：管通航高度，高精度筛查超高船舶；
3. AIS 接收机：管船舶身份，区分船只类型、对接海事溯源；
4. AI 摄像头：管视频存证，可视化复核告警、留存违规证据。

四、多设备融合逻辑（工程落地）

系统不会单一依赖某一类设备输出告警，采用特征级数据交叉校验机制：

1. 雷达输出运动目标，激光同步校验高度，二者同时触发才输出超高预警；
2. 雷达跟踪目标匹配 AIS 身份标签，实现差异化风险分级；
3. 摄像头视频作为事后取证备份，辅助运维人员排查设备误报、事故复盘。